监控系统防雷设备常见问题解析

现代的安防监控产品均系微电子化产品，监控设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性。其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感，这就使得监控系统设备极易遭受雷击/过电压破坏，其后果可能会使整个监控系统运行失灵，并造成难以估计的经济损失和安全方面的风险。

　　监控系统防雷设备常见问题

　　一、接地电阻太大或无接地。《视频安防监控系统工程设计规范》和《建筑物信息系统防雷技术规范》中没有明确的规定监控系统防雷的接地阻值。一般按照计算机房阻值和信息系统接地阻值去做设计监控系统的接地阻值：独立接地不大于4欧姆，联合接地电阻不大于1欧姆。具体上说更具不同的地质情况可以适当的增加监控系统的接地电阻例如：森林防火单位，摄像机要求必需安装到山脊上，地址情况是青石，200米范围内无河流沟渠，无可以进行挖掘的大型碎石、土壤地带。这个时候对于这个特定地方的监控系统接地如果要求做到不大于4欧姆，成本是监控系统本身的十倍甚至是几十倍那么就选择适当的增大接地电阻，使用大通流量的线缆作为连接地线。

　　二、无直击雷防护措施，这种情况比较常见的是枪机摄像机，有人认为已将安装了三合一信号避雷器，接地也做好了，应该没有问题了，可是却不知道避雷器是防雷传导雷、感应雷的工具，对于直击雷没有任何的作用。雷电对电子信息系统的损毁一般有几种手段：1、机械效应，例如雷击大树，有时候会把大树的支杆击断，主要靠得是雷击的机械效应。2、热效应，雷击点的瞬间温度可以达到3000度以上，使金属瞬间熔化。3、电磁效应，这是一个无形的杀手，它功过电磁感应产生瞬间强电流烧坏设备。直击雷防护只要使靠避雷针这个设备，改变了雷电的运行方向，使雷电不大可能直接击中监控器。还有一种情况使使用曲杆球机的竟然安装避雷针，这种情况的金属杆本身已将将球机保护起来，没有必要在增加成本，安装避雷针。

　　三、信号避雷器距离要被保护的设备太远。如果避雷器安装的距离离设备太远，没有办法消除避雷器后到设备前端这段通信线路和电源线路上感应生出的雷电流。所以建议信号避雷器应该直接安装到监控设备的前端，特别是哪些将信号电源线路走明显的地方。

　　四、接地线缆的问题，为了节省成本常常利用金属杆作为工作接地系统的引下线，暂且不论"对"与"否".按照设计一般把金属杆作为直击雷保护系统引下线，这个时候把工作地接到金属杆上，如果有直击雷的时候在信号避雷器前端和金属杆杆体瞬间没有电压差，也就是说你的直击雷会直接冲击信号避雷器或电源避雷器，这样会使避雷器提前老化或当场损坏。所以建议工作地引下线应该单独接出。

　　五、三合一电涌保护器（或BNC电涌保护器）的选择，根据市场的具体情况，和时间安装经验来看，BNC信号电泳保护器被长时间设定在避雷的范围内，这个事对于监控器的保护是远远不够的，对于监控器来说对它产生影响的还有电涌和尖锋、毛刺等，引起电涌、尖锋、毛刺有可能是附近大型用电工具的启动或关闭、还有附近电磁场的变化等等，这些不仅仅需要压敏或放电管的保护，还需要一个逻辑滤波电路，给监控器提供更安全的用电环境。作为后者的因素被忽略了。

　　防雷保护是一个比较复杂的问题，对安全监控系统的防雷保护设计不仅取决于防雷装置的性能，更重要的是在监控系统的设计施工之前，就要考虑到监控系统所处的地理环境，设计合适的线缆布放方式、屏蔽及接地方式。总之，防雷保护设计应综合考虑，才能获得良好的效果。

　　安防监控系统防雷有道

　　1、前端设备的防雷

　　前端摄像机的安装位置往往有室内和室外之分，安装在室内的摄像机一般不会遭受直击雷击，但是，雷电过电压也有可能对摄像机造成侵害，而室外的设备需要考虑防止直击雷击。面对这种情况，我们该如何进行防雷处理呢？

　　通常的方法是，我们会将前端设备如摄像头置于接闪器（避雷针或其它接闪导体）有效保护范围之内。当摄像机独立架设时，为了防止避雷针及引下线上的暂态高电位，避雷针最好距摄像机3-4米的距离。

　　另外，为防止电磁感应，沿电线杆引上的摄像机电源线和信号线应穿在金属管内以达到屏蔽作用，屏蔽金属管的两端均应接地。

　　为防止雷电波沿线路侵入前端设备，我们通常会在设备前的每条线路上加装合适的避雷器，如电源线（DC24V或220V）、视频线、信号线和云台控制线；电源输入前端还应加装B、C级防雷器。

　　信号线传输距离长，耐压水平低，极易感应雷电流而损坏设备，为了将雷电流从信号传输线传导入地，信号过电压保护器须快速响应，在设计信号传输线的保护时必须考虑实际情况，根据信号的传输速率、信号电平，启动电压以及雷电通量等参数等选取正确的防雷设备。

2、传输线路的防雷

　　对于模拟系统来说，其线路主要是传输信号线和电源线。室外摄像机的电源可从终端设备处引入，也可从监视点附近的电源引入。控制信号传输线和报警信号传输线一般选用有加强芯屏蔽软线，架设（或敷设）在前端与终端之间，其中的加强芯与屏蔽层两端均应做良好的接地。

　　按规定，传输部分的线路在城市郊区、乡村敷设时，可采用直埋敷设方式。当条件不充许时，可采用通信管道或架空方式。从防雷角度看，直埋敷设方式防雷效果最佳，架空线最容易遭受雷击，并且破坏性大，波及范围广，为避免首尾端设备损坏，架空线传输时应在每一电杆上做接地处理，架空线缆的吊线和架空线缆线路中的金属管道均应接地。中间放大器输入端的信号源和电源均应分别接入合适的避雷器。

　　不过需要注意的是，传输线埋地敷设并不能阻止雷击的发生，大量事实显示，雷击造成埋地线缆的故障大约占总故障的30%左右，即使距离雷击比较远的地方，也仍然会有部分雷电流流入电缆。因此，如果采用带屏蔽层的线缆或线缆穿钢管埋地敷设，我们需要注意保持钢管的电气连通，这对防护电磁干扰和电磁感应非常有效，这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。当然，如果电缆全程穿金属管有困难，可在电缆进入终端和前端设备前穿金属管埋地引入，但埋地长度不得小于15米，在入户端将电缆金属外皮、钢管同防雷接地装置相连。

　　3、监控中心的防雷

　　在监控系统中，监控中心往往是处理监控录像的地方，因此其防雷也显得格外重要。

　　简单来说，监控中心防雷应从直击雷防护、雷电波侵入、等电位连接和电涌保护多方面进行。

　　从直击雷防护来说，监控中心所在建筑物应有防直击雷的避雷针、避雷带或避雷网。其防直击雷措施应符合GB50057-94（GB50057-94（2000年版）条文说明第3.1.2条第3.1.1款："为减小在需要防雷的空间内发生火灾、爆炸、生命危险，等电位是一项很重要的措施";第3.3款："在需要防雷的空间内防止发生生命危险的最重要措施是采用等电位连接"）中有关直击雷保护的规定。

　　从雷电波侵入防护来说，进入监控中心的各种金属管线应接到防感应雷的接地装置上。架空电缆线直接引入时，在入户处应加装避雷器，并将线缆金属外护层及自承钢索接到接地装置上。

　　由于有80%雷击高电位是从电源线侵入的，为保证设备安全，一般电源上应设置三级避雷保护，末级加装中达MP3-10/2防雷模块，该防雷模块标称通流容量为10KA,限制电压<1200V（设备的耐压值为1.2KA）。

　　下面来解释一下监控中心的等电位连接问题，一般来说，监控中心应设置一等电位连接母线（或金属板），该等电位连接母线应与建筑物防雷接地、PE线、设备保护地、防静电地等连接到一起防止危险的电位差。各种电涌保护器（避雷器）的接地线应以最直和最短的距离与等电位连接母排进行电气连接。等电位连接是内部防雷装置的一部分，其目的在于减少雷电流所引起的电位差。等电位是用连接导线或过电压（浪涌）保护器将处在需要防雷的空间内的防雷装置，建筑物的金属构架、金属装置、外来导线、电气装置、电信装置等连接起来，形成一个等电位连接网络，以实现均压等电位，防止需要防雷空间内的火灾、爆炸、生命危险和设备损坏。

　　应该说，监控系统防雷保护是一个比较复杂的问题，不仅仅是对户外监控设备的保护，而且也考虑传输线缆、监控中心的防雷问题。对安全监控系统的防雷保护设计不仅取决于防雷装置的性能，更重要的是在监控系统的设计施工之前，就要考虑到监控系统所处的地理环境，设计合适的线缆布放方式、屏蔽及接地方式。面对雷电的袭击，你的监控系统是否能够大声呐喊：让暴风雨来得更猛烈些吗？

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